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Circuiti elettrici e mondo reale

Un altro argomento di cui si parla poco ed i suoi effetti sono trascurati si basa sul fatto che qualunque componente viene considerato ideale mentre nella realtà non lo è.
Abbiamo già scritto riguardo al trasformatore e di un caso particolare del suo utilizzo proprio per i suoi limiti nel mondo reale.
Occorre una premessa. In elettronica si fa uso di due componenti che hanno effetti opposti, il condensatore e l’induttore. Essi presentano un valore chiamato reattanza che varia con la frequenza ma in contrapposizione l’uno con l’altro. Nel condensatore è inversamente proporzionale alla frequenza mentre nell’induttore lo è direttamente.
Prendiamo il caso del condensatore ideale che presenta una reattanza nel mondo reale che all’aumentare della frequenza il valore della sua reattanza diminuisce però nel mondo reale lo fa a tal punto di cambiare segno cioè finisce per comportarsi come un induttore. Questo fenomeno si presenta a frequenze molto alte, oltre la gamma udibile ma indirettamente la influenza. Basti pensare ai condensatori preposti alla stabilità in un amplificatore od al filtraggio dei disturbi in radiofrequenza che proprio dove devono essere più efficaci si comportano al contrario.
Aggiungiamo poi che nei tipi economici e quindi i più utilizzati, la loro capacità varia con la tensione di lavoro e ad esempio in certi condensatori ceramici a metà della loro tensione nominale il loro valore si riduce della metà o meno.
Anche un semplice collegamento con un filo elettrico oppure una pista di un circuito stampato deve essere valutato prendendo in considerazione anche le reattanze capacitive e induttive che in certi casi giocano un ruolo molto importante. Oppure gli accoppiamenti con i fili o le piste adiacenti.
In Domaudio, per questo motivo, il progetto, la simulazione e la verifica finale sono fatti tenendo conto di tutti gli effetti che sono presenti nel mondo reale.
Prendiamo ad esempio un filtro cross over di un diffusore e ipotizziamo di dover progettare un passa alto del quarto ordine per il Tweeter. Lo schema elettrico potrebbe essere quello nel primo disegno. Ora sostituiamo i componenti ideali con quelli reali e otteniamo il secondo disegno:

Circuiti

Come potete intuire il risultato dal punto di vista elettrico e poi sonoro sarà diverso e imprevedibile quindi è bene utilizzare il disegno completo di tutte le componenti se si vuole lavorare correttamente ed ottenere il massimo risultato. Questo modo di lavorare è uno dei motivi per cui Domaudio raggiunge sempre l’eccellenza.

 


Filtri di rete tradizionali, loro limiti ed il DOMAUDIO KT4

In base a quanto letto nella puntata precedente ed in considerazione del fatto che la maggior parte delle apparecchiature audio non ha al suo interno filtri EMI/RFI o li ha molto blandi, per non parlare dei prodotti vintage; diventa importante per non dire fondamentale dotare l’impianto audio o audiovideo di un moderno ed efficace filtro.
I filtri in commercio si basano quasi esclusivamente sull’utilizzo di un trasformatore che non essendo ideale presenta reattanze che creano un filtraggio naturale. Ne sanno qualcosa i costruttori di trasformatori d’uscita per amplificazioni valvolari che devono combattere questo fenomeno per estendere la banda audio e far sì che l’effetto di filtraggio sia oltre i 20kHz.
Questo sistema presenta due grossi inconvenienti. Il primo è che gli avvolgimenti di rame con cui è realizzato il trasformatore presentano una resistenza posta in serie alla linea elettrica d’alimentazione e tanto più si richiedere corrente tanto più sarà grande la caduta di tensione. Non a caso la lamentela comune riguarda la perdita di dinamica una volta inserito tale sistema di filtraggio nell’impianto.
Il secondo problema è che l’effetto di filtraggio del trasformatore varia in funzione della frequenza perché le reattanze variano il loro valore e addirittura cambiano stato passando da induttive a capacitive e creando risonanze che invece di filtrare i disturbi addirittura li accentuano a quelle determinate frequenze.
La soluzione Domaudio è ovviamente la migliore, altrimenti non sarebbe stata mai proposta ed è quella di non fare uso di un trasformatore ma di usare un approccio scientifico e molto più efficacie. Infatti consiste nell’uso di dispositivi elettrici che operano, per la massima efficacia, ognuno in una gamma di frequenza e trasformano per effetto Joule la corrente di disturbo in calore, quindi tra l’altro non reimmettendola nella rete come i classici filtri capacitivi.
Tutto questo in parallelo alla rete e quindi senza cadute di tensione e preservando così la dinamica sonora.
Sono state individuate le bande di frequenza interessate ai disturbi e per ognuna è stato disegnato il filtro più opportuno. Prima di tutto la banda audio che tra l’altro quasi mai è presa in considerazione.
Poi da 50 KHz a 10 MHz dove sono presenti i disturbi dovuti agli alimentatori a commutazione.
Fino a 30 MHz i disturbi in modo differenziale e da 30 MHz a 100 MHz quelli di modo comune.
Oltre ci sono le trasmissioni wireless (telefoni cellulari, router wifi, bluetooth, …)
Poi i filtri Domaudio non si limitano al solo filtraggio ma hanno molte funzioni interessanti:
• Terra equipotenziale. Il collegamento di tutte le connessioni di terra provenienti dagli apparecchi va ad una barra equipotenziale. Questo vuol dire che se si ha l’accortezza di utilizzare tutti i cavi di alimentazione dello stesso tipo e della stessa lunghezza, allora tutti gli apparecchi saranno allo stesso potenziale di terra e non ci sarà corrente che circola nei ritorno dei cavi di segnale (tipicamente le schermature) con i deleteri effetti che ne derivano.
• Ricerca fase corretta. Un ulteriore modo per ridurre la differenza di potenziale di terra tra gli apparecchi è la cosiddetta messa in fase. Dato che le correnti di dispersione negli apparecchi non sono simmetriche si può ricercare il verso della spina nella presa che ne determina il valore più basso. Per far questo è stato ideato un circuito elettronico che fa questo controllo con estrema precisione.
• DC Block. I trasformatori di grandi dimensioni presenti negli amplificatori per via della bassa resistenza del loro avvolgimento primario e per il fatto che per motivi economici sono realizzati per lavorare vicino al limite di saturazione del materiale ferromagnetico sono soggetti ad andare in saturazione e quindi a vibrare quando la tensione di rete è distorta e come conseguenza presenta anche una piccola tensione continua. Per questo motivo è stato inserito un dispositivo elettronico che la blocca. Ma a differenza di quelli tradizionali, molto semplici, questo non influisce sul suono.
• Soft Start. Molti componenti delle apparecchiature elettroniche sono soggetti a stress nell’attimo d’accensione per non parlare del picco di assorbimento di corrente soprattutto negli amplificatori. Questo porta ad una riduzione della vita operativa. Per questo motivo è stata inserita la funzione d’avviamento graduale detto anche soft start.
• Protezione da sovra tensione. Sono stati inseriti dei dispositivi che limitano i picchi di tensione dovuti a eventi atmosferici o al distacco di utilizzatori.
Insomma Domaudio come sempre ha pensato a tutto per preservare l’impianto ed il buon suono.

 


Protezione EMI RF

Dopo tanta attenzione ai contenitori dei nostri prodotti, non poteva mancare un buon filtro EMI/RFI posto direttamente nella vaschetta della spina a norme IEC e schermato da una opportuna custodia metallica. Solo così infatti si evita efficacemente l’ingresso nel contenitore delle interferenze presenti nella rete e condotte dal cavo d’alimentazione.

Mentre quasi sempre non viene utilizzata nessuna accortezza oppure ci si limita ad un componente, condensatore o induttore, montato sulla scheda interna che oltre ad essere poco efficacie non impedisce ai disturbi di entrare nel contenitore e irradiarsi dal tratto di cavo prima di arrivare ai componenti preposti al filtraggio.

I disturbi elettromagnetici sono presenti ad intensità e frequenze diverse a seconda della loro fonte.

Lungo la linea di trasporto che funge da antenna e che è collegata ad altre utenze civili e industriali con le loro fonti di disturbo, così da arrivare bella inquinata nella nostra presa di corrente.

Gli alimentatori a commutazione o switching ormai sempre più diffusi lavorano nella gamma da 100kHz a 500kHz che vuol dire che emettono disturbi a quelle frequenze ed alle loro armoniche.

Dispositivi wireless come i telefoni cellulari lavorano a 850/900/1,800/1,900 MHz, i router e le altre comunicazioni Wi-Fi in bande preposte a 1 GHz, 2,4 GHz, 3,6 GHz, 4,9 GHz, 5 GHz, 5,9 GHz, 6 GHz e 60 GHz.

In un ambiente ricco di molte fonti di interferenza, il filtraggio è un’operazione estremamente importante.

Un filtro per essere efficacie deve essere progettato con criteri moderni e non semplicemente la copia di filtri esistenti da anni e quindi efficaci solo nelle ristrette bande di frequenze e con le intensità che erano in uso allora.

I disturbi possono essere presenti in fase su entrambi i cavi d’alimentazione ed in questo caso una tipologia del filtro in configurazione single-ended non è sufficiente ma è necessario utilizzare una topologia differenziale con una bobina di modo comune che necessita di una grande precisione per rendere perfettamente uguali i flussi magnetici dei due avvolgimenti di cui è costituita. Ciò comporta ovviamente un costo superiore.

Per i motivi sopra elencati Domaudio utilizza solo filtri antidisturbo EMI/RFI che attenuano efficacemente le interferenze di modo differenziale e di modo comune creati per apparecchiature ad uso medicale e militare.

Protezione EMI RF

Foto a sinistra: il cavo di alimentazione entra nel contenitore e irradia i disturbi, poi per il filtraggio c’è solo una bobina di modo comune. Mentre nella foto a destra c’è la soluzione corretta adottata da Domaudio ovvero la vaschetta per la presa IEC e il filtro completo racchiusi in un contenitore metallico. Delta costo: circa 60 euro.

Poi fondamentale è un buon collegamento a terra che funge da percorso di ritorno per i disturbi di modo comune.
I disturbi si irradiano anche nell’ambiente sotto forma di onde elettromagnetiche e per proteggere l’apparecchio occorre, come abbiamo visto nell’articolo precedente un particolare contenitore e tante accortezze.

Come vedremo in seguito occorre prestare molta attenzione anche ai cavi di collegamento ed al filtraggio necessario.

Non solo è importante filtrare il rumore EMI/RFI ma è altrettanto importante proteggere i sensibili circuiti interni dalle scariche elettrostatiche che potrebbero danneggiare o addirittura distruggere i componenti. In queste condizioni è necessario utilizzare un filtro di modo comune con protezione elettrostatica incorporata.

Purtroppo tutto questo è poco percepito nella sua importanza perché questi disturbi non li vediamo e non sempre ne riconduciamo gli effetti a ciò che sentiamo ma molte volte il suono di un determinato abbinamento di cavi ed elettroniche è anche frutto della immunità o meno ai disturbi EMI/RFI. Avremo modo di approfondire questo nei prossimi numeri dedicati alle elettroniche ed ai cavi di interconnessione e di alimentazione.

 


Contenitore

Iniziamo qui una serie di articoli per parlare delle scelte tecniche adottate nei prodotti Domaudio.

Oggi parliamo dei contenitori.

Fin dal primo prodotto, il glorioso Grido 30, si è deciso di non far uso di materiali ferromagnetici per evitate il concatenamento dei flussi magnetici e le ovvie conseguenze negative sul segnale audio.

D’altro canto si è posta molta cura alla protezione dalle interferenze elettromagnetiche.

Viviamo in un mondo ogni giorno più affollato da dispositivi che emettono onde elettromagnetiche creando una sorta di inquinamento noto come EMI (ElectroMagnetic Interference) che va a sommarsi, nel nostro caso, al segnale audio e a distorcerlo, in molti casi a causa del malfunzionamento che induce sulle elettroniche.

Un tempo ci si poteva permettere ad esempio di realizzare elettroniche con valvole in bella vista, ora è improponibile.

Tornando al Grido 30 ma il discorso si estende a tutte le elettroniche della serie Grido in quanto beneficiano dello stesso contenitore che è stato studiato per fare da efficacie scudo a qualunque interferenza esterna e dove la parte più sensibile ovvero la gestione del segnale in ingresso: connettori, selettore, controllo del volume e relativo cablaggio (in aria come da migliore tradizione audiofila) sono anche racchiusi in un sub contenitore in rame.

Per un totale di ben 8,5kg di alluminio e rame.

Domaudio

Stessa cura è stata posta alle elettroniche della serie K. Si pensi ai pre fono KS1 che per preservare il delicatissimo segnale al loro interno è stato progettato un contenitore con la base in acciaio inox, quindi non ferromagnetico, con al suo interno un sub contenitore per la parte dedicata alla gestione della corrente alternata proveniente dalla rete di alimentazione. Completato da un coperchio in alluminio di 4mm di spessore corredato di ben 16 viti di fissaggio con la funzione di aumentare i punti di contatto e quindi l’efficacia del potere schermante.

Come avrete capito, in Domaudio la parte tecnica che si ripercuote sul risultato sonoro viene prima di qualunque scelta volta alla sola apparenza per attirare l’attenzione e favorire la vendita.

Con questo chiudiamo questa breve descrizione sulla importante funzione elettrica del contenitore se costruito col giusto criterio ed ovviamente una riflessione sul costo che ne deriva.

 


Premessa

Benvenuti.

Con la speranza di fare cosa gradita, annunciamo che ci siamo posti come obiettivo di realizzare periodicamente brevi scritti per affrontare vari argomenti in ambito audio.

Per quanto possibile il taglio sarà puramente discorsivo e non tecnico ma ci permetterà di far conoscere le problematiche e come sono state affrontate da Domaudio.

Gli articoli verranno scritti principalmente da due nostri ingeneri di punta ovvero Jean Marie Kuntz e Roberto Bulgari.

Saranno presenti sia nella pagina Annunci del sito Domaudio che sul social media di FaceBook.

Ci sono vari modi per realizzare un nuovo prodotto. Ad esempio si può ripartire da zero non considerando le esperienze passate come capitò ad una nota marca di formula 1 ma per questo per alcuni anni non ebbe successo. Oppure si può copiare dagli altri e personalizzarlo con una elegante veste estetica, riducendo così significativamente i costi di sviluppo.

Domaudio invece, che come molti sapranno, non è nata a scopo di lucro ma per sfida cioè analizzare i limiti dei prodotti audio e trovare delle soluzioni per superarli. Basti pensare all’alimentazione a batteria. Ma come descriveremo anche tante altre cose spesso insospettate e meno visibili.

Audioreview

Dopo il lungo articolo riguardante il filtro di rete si è deciso di dividere in due ogni argomento, dove nella prima parte descriveremo le problematiche che sono state individuate nei prodotti in commercio e nella seconda la soluzione introdotta con i prodotti Domaudio.

Purtroppo in questi ultimi anni non ci sono state grosse innovazioni in campo audio domestico e la maggior parte dei prodotti in commercio dal punto di vista tecnico si somiglia per questo motivo li chiameremo prodotti tradizionali.

Cercheremo di mantenere una cadenza bimensile compatibilmente con gli altri impegni.

Chi desidera può contattarci via e-mail per domande, suggerimenti o anche solo per farci capire il grado di interessamento dei vari argomenti.

Buona lettura.

 


Certificazione DMX Domaudio High End

La certificazione DMX Domaudio High End o più semplicemente certificazione DMX prende spunto dalla certificazione THX voluta dalla Lucas film e l’obiettivo comune è quello di rendere la riproduzione un’esperienza senza compromessi anche all’interno delle mura domestiche. Per far questo Domaudio ha individuato alcuni punti essenziali che sono:

  • Livello realistico di potenza acustica, in grado di generare emozione, garantito nel punto d’ascolto, in particolare almeno 95dB di livello medio ponderato “A” e quindi almeno 118dB di picco lineare.
  • Assenza di evidente compressione da parte di amplificazione e diffusori, in particolare garantire meno di 3dB di compressione complessiva alla potenza acustica massima.
  • Piena potenza acustica fino a 40Hz, che significa garantire il corretto dimensionamento per ampie escursioni e il perfetto controllo del movimento degli altoparlanti.
  • Distorsioni contenute di tutti i tipi, lineari e non lineari, fino alle soglie di udibilità.
  • Contenimento dell’influenza dell’ambente d’ascolto, ovvero costanza delle prestazioni anche in ambienti differenti per forma, dimensioni, caratteristiche assorbenti e diffondenti, temperatura.

Soddisfare queste prerogative comporta un miglioramento evidente nella riproduzione musicale, donando coinvolgimento, emozione e realismo.

Per intenderci qui stiamo agendo su grandezze fisiche di primaria importanza e non su effetti marginali che purtroppo in questo campo hanno prevalso negli ultimi anni portando ad un appiattimento della qualità.

Questi requisiti nascono dalla constatazione che la stragrande maggioranza dei sistemi attuali non li soddisfano singolarmente tantomeno contemporaneamente.

Adempiere ai cinque punti elencati implica la visione da una nuova e più aperta prospettiva che conduce all’utilizzo di altoparlanti dalle caratteristiche fuori dal comune impiegati in diffusori che hanno richiesto un progetto che prendesse in considerazione molti più aspetti ed il tutto pilotato da amplificatori che mantengono le doti che hanno esibito al banco di misura sul carico di un semplice resistore; cosa quest’ultima quasi impossibile da riscontrare nel panorama degli amplificatori attuali eccetto gli amplificatori Domaudio che da sempre si sono contraddistinti per le loro capacità di pilotaggio e sono considerati tra i migliori in assoluto per qualità sonora.

Per concludere i requisiti dettati dalla certificazione DMX possono essere ottenuti utilizzando amplificatori e diffusori Domaudio di ultima generazione, quindi il cliente in possesso di entrambi otterrà la certificazione.

15 Ottobre 2018

Domaudio festeggia con voi i suoi primi vent’anni


20 Years old

Nell’ormai lontano anno 1999 con grande entusiasmo è stata costituita la DOMA ora Domaudio High End quindi con soddisfazione si sta avvicinando al traguardo dei venti anni.
Ma Domaudio il vero traguardo lo ha raggiunto e dimostrato con le sue realizzazioni insuperate anche dopo venti anni.
L’obiettivo è ed è sempre stato, quello di realizzare apparecchiature audio migliori di quelle presenti e per farlo i tecnici hanno analizzato i problemi e trovato le soluzioni.

Trovate tutte le informazioni Quì